염분농도에 따른 나문재, 해홍나물, 퉁퉁마디의 생장반응 Effects of Different NaCl Concentrations on the Growth of Suaedu asparagoides, Suaeda maritima, and Salicornia herbacea원문보기
해안지대에 서식하는 염생식물인 명아주과의 나문재와 해홍나물, 퉁퉁마디의 염분농도에 따른 생육반응을 조사하여 해안간척지의 녹화용 소재 선발 실험을 ebb & flow system의 양액재배를 이용하여 수행하였다. 배양액은 1/2의 Hoagland 액을 이용하였고 염처리는 NaCl 농도를 0, 50, 200, 400 mM로 처리하여 4개월간 재배하였다. 초장은 나문재와 해홍나물의 경우 0과 50 mM에서 높게 나타났고 그 이상의 NaCl 농도에서 감소하였으나 퉁퉁마디에서는 200mM까지 증가하였다. 생체중과 건물중은 나문재의 경우 NaCl농도 증가에 따라 감소하였으나 해홍나물과 퉁퉁마디의 경우 200 mM까지 증가하였다. 엽록소 함량은 종에 관계없이 NaCl농도가 증가함에 따라 감소하였다. 프롤린은 해홍나물 400 mM 처리구에서 그 함량이 가장 많았다. Water potential은 나문재와 해홍나물에서 무처리에 비해 50 mM에서 유의성 있게 감소하였다.
해안지대에 서식하는 염생식물인 명아주과의 나문재와 해홍나물, 퉁퉁마디의 염분농도에 따른 생육반응을 조사하여 해안간척지의 녹화용 소재 선발 실험을 ebb & flow system의 양액재배를 이용하여 수행하였다. 배양액은 1/2의 Hoagland 액을 이용하였고 염처리는 NaCl 농도를 0, 50, 200, 400 mM로 처리하여 4개월간 재배하였다. 초장은 나문재와 해홍나물의 경우 0과 50 mM에서 높게 나타났고 그 이상의 NaCl 농도에서 감소하였으나 퉁퉁마디에서는 200mM까지 증가하였다. 생체중과 건물중은 나문재의 경우 NaCl농도 증가에 따라 감소하였으나 해홍나물과 퉁퉁마디의 경우 200 mM까지 증가하였다. 엽록소 함량은 종에 관계없이 NaCl농도가 증가함에 따라 감소하였다. 프롤린은 해홍나물 400 mM 처리구에서 그 함량이 가장 많았다. Water potential은 나문재와 해홍나물에서 무처리에 비해 50 mM에서 유의성 있게 감소하였다.
To investigate the effect of NaCl concentration on plant growth in three halophytes, Suaeda asparagoides, Suaeda maritima, and Salicornia herbacea, and to select afforestation species for reclaimed land along the shore, this experiment was conducted by ebb and flow system added fertilize of 1/2 Hoag...
To investigate the effect of NaCl concentration on plant growth in three halophytes, Suaeda asparagoides, Suaeda maritima, and Salicornia herbacea, and to select afforestation species for reclaimed land along the shore, this experiment was conducted by ebb and flow system added fertilize of 1/2 Hoagland solution and halophytes were cultured for 4 month treated by 0, 50, 200, 400 mM NaCl, respectively. The shoot height was increased with 0 and 50 mM NaCl treatment of Suaeda asparagoides and Suaeda maritima and decreased with 200, 400 mM NaCl treatment, whereas them of Salicornia herbacea was increased by 200 mM NaCl treatment. The higher NaCl concentrations, the lower fresh and dry weight in Suaeda asparagoides. In case Suaeda maritima and Salicornia herbacea, fresh and dry weight was increased by 200 mM NaCl treatment. The higher NaCl concentrations, the lower chlorophyll contents in shoot of all treatment. The proline contents of 400 mM treatment in Suaeda maritima was higher than them of other treatments. The shoot water potential was generally lower in 50mM as compared to the control in Suaeda asparagoides, Suaeda maritima, significantly.
To investigate the effect of NaCl concentration on plant growth in three halophytes, Suaeda asparagoides, Suaeda maritima, and Salicornia herbacea, and to select afforestation species for reclaimed land along the shore, this experiment was conducted by ebb and flow system added fertilize of 1/2 Hoagland solution and halophytes were cultured for 4 month treated by 0, 50, 200, 400 mM NaCl, respectively. The shoot height was increased with 0 and 50 mM NaCl treatment of Suaeda asparagoides and Suaeda maritima and decreased with 200, 400 mM NaCl treatment, whereas them of Salicornia herbacea was increased by 200 mM NaCl treatment. The higher NaCl concentrations, the lower fresh and dry weight in Suaeda asparagoides. In case Suaeda maritima and Salicornia herbacea, fresh and dry weight was increased by 200 mM NaCl treatment. The higher NaCl concentrations, the lower chlorophyll contents in shoot of all treatment. The proline contents of 400 mM treatment in Suaeda maritima was higher than them of other treatments. The shoot water potential was generally lower in 50mM as compared to the control in Suaeda asparagoides, Suaeda maritima, significantly.
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문제 정의
따라서 염생식물에 의해 창출되는 독특한 경관특성을 활용할 수 있는 방안으로 식물종별 염농도에 따른 생육반응을 조사하여 염생식물 분포지역을 해안생태 학습지로의 개발함에 있어서 기초자료를 제공하고 식물원에 염생식물관을 조성하여 식물종의 다양성을 높이고 해안생태 교육장으로서 기능을 부여하기 위하여 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
비닐온실에 170× 100 × 6 cm 크기의 알루미늄과 플라스틱으로 구성된 베드를 제작하였다. 290 W 전기펌프를 이용하여 10분간격으로 염처리된 배양액을 4개월간 순환시켰으며 급격한 pH와 EC의 변화를 방지하기 위하여일주일 간격으로 교체하였다. 이때 pH는 5.
해안지대에 서식하는 염생식물인 명아주과의 나문재와 해홍나물, 퉁퉁마디의 염분농도에 따른 생육반응을 조사하여 해안간척지의 녹화용 소재 선발 실험을 ebb & flow system의 양액재배를 이용하여 수행하였다. 배양액은 1/2의 Hoagland 액을 이용하였고 염처리는 NaCl 농도를 0, 50, 200, 400 mM로 처리하여 4개월간 재배하였다. 초장은 나문재와 해홍나물의 경우 0과 50 mM에서 높게 나타났고 그 이상의 NaCl 농도에서 감소하였으나 퉁퉁마디에서는 200mM까지 증가하였다.
생육조사는 초장과 근장, 생체중, 건물중, 분지수 등을 측정하였다. 생체중과 건물중은 지상부와 지하부로 나누어 측정하였으며 건물중은 70℃ 건조기에서 3일간 처리하여 측정하였다.
생육조사는 초장과 근장, 생체중, 건물중, 분지수 등을 측정하였다. 생체중과 건물중은 지상부와 지하부로 나누어 측정하였으며 건물중은 70℃ 건조기에서 3일간 처리하여 측정하였다.
식물종별로 직경 5 inch인 플라스틱 화분에 1 inch 크기의 난석을 매질로 하여 1 주씩 염처리별 15개체를 이식하였다. 비닐온실에 170× 100 × 6 cm 크기의 알루미늄과 플라스틱으로 구성된 베드를 제작하였다.
배양액의 조성은 1/2 Hoagland's solution을 공급하였고 조성은 Table 1과 같다. 염분처리는 NaCl을 이용하여 농도를 0, 50, 200, 400 mM로 달리 처리하였다.
해안지대에 서식하는 염생식물인 명아주과의 나문재와 해홍나물, 퉁퉁마디의 염분농도에 따른 생육반응을 조사하여 해안간척지의 녹화용 소재 선발 실험을 ebb & flow system의 양액재배를 이용하여 수행하였다. 배양액은 1/2의 Hoagland 액을 이용하였고 염처리는 NaCl 농도를 0, 50, 200, 400 mM로 처리하여 4개월간 재배하였다.
대상 데이터
공시재료는 2007년 6월에 강화군 석모도의 폐염지에서 자생하고 있는 나문재와 해홍나물의 초장은 15 cm 내외, 퉁퉁마디는 10 cm 내외인 균일한 것을 채취하여 ice box에서 밀봉처리 후 서울여대 온실로 이송하였다.
식물종별로 직경 5 inch인 플라스틱 화분에 1 inch 크기의 난석을 매질로 하여 1 주씩 염처리별 15개체를 이식하였다. 비닐온실에 170× 100 × 6 cm 크기의 알루미늄과 플라스틱으로 구성된 베드를 제작하였다. 290 W 전기펌프를 이용하여 10분간격으로 염처리된 배양액을 4개월간 순환시켰으며 급격한 pH와 EC의 변화를 방지하기 위하여일주일 간격으로 교체하였다.
해안염습지를 붉게 물들여 특이한 경관을 연출하여 심미적 가치를 높이는 나문재와 퉁퉁마디, 해홍나물을 연구소재로 선정하였다(Kim and Song, 1983). 나문재(Suaeda asparagoides)와 해홍나물(S.
이론/모형
염분농도별 잎의 엽록소 함량을 측정하기 위하여 지상부 중간부위의 잎 0.5 g을 채취하여 DMSO에 침지시켜 상온에서 24시간 방치한 후 추출액을 분광광도계를 이용하여 645와 663 nm에서 흡광도를 측정하여 Wellburn법으로 측정하였다. 프롤린함량은 Chinard법에 따라 520 nm에서 흡광도를 측정하여 L-프롤린 표준용액의 흡광도와 비교하여 정량하였다.
5 g을 채취하여 DMSO에 침지시켜 상온에서 24시간 방치한 후 추출액을 분광광도계를 이용하여 645와 663 nm에서 흡광도를 측정하여 Wellburn법으로 측정하였다. 프롤린함량은 Chinard법에 따라 520 nm에서 흡광도를 측정하여 L-프롤린 표준용액의 흡광도와 비교하여 정량하였다.
성능/효과
Ebb and flow 시스템을 이용한 3종의 염생식물의 NaCl 농도를 달리 처리한 결과 생육반응은 식물종별과 농도별로 달리 나타났다(Table 2). 나문재와 해홍나물은 0과 50 mM에서 초장이 제일 길고 그 이상의 염농도에서 감소였는데 이는 식물이 염스트레스에 직면했을 때 줄기나 뿌리의 감소, 초장, 생체중 및 건물중의 감소 등이 나타난다는 보고와 유사한 결과를 보였다(Lee et al.
따라서 나문재와 해홍나물은 NaCl 200 mM 까지 생육이 무처리구와 유사하여 담수조건에서의 생육에는 큰 지장이 없을 것으로 여겨지나 퉁퉁마디는 200 mM까지 농도가 증가할수록 생육이 양호한 것으로 나타나서 최대의 생장을 하기 위하여 상당량의 염분을 요구하는 것으로 보인다. 이상의 결과에서 수경재배와 적정의 염분농도 처리에 따른 종별 생육이 가능하여 내륙에서의 재배 및 다양한 용도로서 이용 범위가 넓은 유용한 식물자원으로 활용할 수 있을 것이다.
그러나 분지수는 일관성이 없었다. 생체중도 유사한 경향을 나타냈는데 나문재와 해홍나물은 200 mM까지 염농도에 관계없이 일정하게 유지하다가 400 mM에서 급격히 감소하였으나 퉁퉁마디에서는 200 mM까지 증가하다 400 mM에서 0 mM과 유사한 결과를 나타내어서 다른 종에 비해 고염도 조건에서 생육이 우수한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 고염조건에서는 광합성량의 감소 때문에 생장이 저조하다 저염조건에서는 체내의 삼투포텐셜을 낮추어 수분흡수를 용이하게 하는 적응능력을 가지고 있기 때문인 것으로 여겨진다.
엽록소함량은 종에 관계없이 염농도가 증가할 수록 감소하는 경향을 나타냈으나 감소폭은 식물종별로 다르게 나타났다. 0과 50 mM 조건에서 나문재와 해홍나물은 처리간 유의성이 없었으나 고농도에서의 감소폭은 나문재가 높았으나 해홍나물은 낮아서 저염조건에서의 함량과 유의성은 없었으며 퉁퉁마디는 염분농도가 증가함에 따라 비례적으로 유의성 있게 감소하였는데(Fig.
후속연구
따라서 나문재와 해홍나물은 NaCl 200 mM 까지 생육이 무처리구와 유사하여 담수조건에서의 생육에는 큰 지장이 없을 것으로 여겨지나 퉁퉁마디는 200 mM까지 농도가 증가할수록 생육이 양호한 것으로 나타나서 최대의 생장을 하기 위하여 상당량의 염분을 요구하는 것으로 보인다. 이상의 결과에서 수경재배와 적정의 염분농도 처리에 따른 종별 생육이 가능하여 내륙에서의 재배 및 다양한 용도로서 이용 범위가 넓은 유용한 식물자원으로 활용할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
염생식물이 주로 분포하는 해안의 특징은 무엇인가?
염생식물이 주로 분포하는 해안은 육상과 해양의 물리적, 화학적 및 생물학적 요인이 복잡하게 얽혀있고, 조수간만에 의하여 시간과 공간적으로 환경의 변화가 심하며 토양의 높은 염분농도로 인하여 식물의 분포가 제한되는 독특한 지역이다(Yang, 1999). 과거 우리나라 해안염습지는 해안으로부터 육지쪽으로 칠면초, 퉁퉁마디, 갯개미취 등이 대상분포하여 해안염습지를 붉게 물들임으로써 심미적 가치를 불러 일으켰다.
나문재가 건강식품이나 민간약초로도 쓰이는 이유는 무엇인가?
5월이전에 채취하여 식용할 수 있다. 특히 나문재는 단백질, 지방 등의 필수 영양소와 무기질, 인, 칼슘 철 등의 미량원소 그리고 비타민 A1, B1, B2, C 등 많은 영양소가 고루 들어 있으므로 건강식품이나 민간약초로도 쓰인다. 상기 식물과 같이 염분이 많은 곳에서 생육하는 퉁퉁마디(Salicornia herbacea)는 한약명이 함초로서 몸속에 있는 지방질을 분해하여 몸밖으로 내보내게 되므로 비만증 치료에 도움이 된다고 한다.
퉁퉁마디는 어디에서 생육하는가?
나문재(Suaeda asparagoides)와 해홍나물(S. maritima)은 명아주과의 1년생 초본으로서 갯벌이나 해변, 해안사구, 내륙의 염지, 폐염전 등에 서식하는 염생식물이다. 5월이전에 채취하여 식용할 수 있다.
참고문헌 (11)
Binzel, M.L., P.M. Hasegawa, A.K. Handa, and R.A. Bressan. 1985. Adaptation of tobacco cells to NaCl. Plant Physiol. 79: 118-125
Ihm, B.S. and J.S. Lee. 1998 Soil Factors Affecting the Plant Communities of Wetland on Southwestern Coast of Korea. Kor. J. Ecology 21: 321-328
Jo, Y.C., J.H. Ahn, S. M. Chon, K.S. Lee, T.J. Bae, and D.S. Kang. 2002. Studies on Pharmacological effects of Glasswort (Salicormia herbacea L.) J. Kor. Soc. Medical Crop Science 10:93-99
Kim, C.S. and B.S. Ihm. 1988. Studies on the Vegetation of the Salt Marsh in the Southwestern Coast of Korea. Kor. J. Ecology 11:175-192
Kim, C.S, and T.G. Song. 1983. Ecological studies on the halophyte communities at western and southern coasts in Korea. Kor. J Ecology 6: 167-176
Kim, J.A., Y.S. Choo, I.J. Lee, J.J. Bae, I.S. Kim, B.H. Choo, and S.D. Song. 2004. Adaptations and Physiological Characteristics of Three Chenopodiaceae Species under Saline Environments. Kor. J. Ecology 25:101-107
Kim, Y.S., Y.O. Jeong, J.C. Park, and M.R. Huh. 2002. Growth characteristics and mineral concentrations in Glasswort (Salicornia herbacea) as affected by NaCl concentration. Kor. J. Soc.r Plants, People & Environ. 5:15-24.
Koyro, H.W. 2006. Effect of salinity on growth, photosynthesis, water relations and solutr composition of the potential cash crop halophyte Plantago coronopus (L.). Environ. Exp. Bot. 56: 136-146
Lee, S.G., J.S. Shin, Y.S. Seok, and G.K Bae. 1998. Effects of salt stress on phytosynthesis, free proline content and ion content in tobacco. Kor. J. Eniviron. Agr. 17:215-219
Yang, H. S. 1999. A Syntaxonomical study on the vegetation of ruined salt field in Chonnam province. Kor. J. Ecology 22:265-270
Yoo, Y. K., G.J. Lee, and K.S. Kim. 1991. Studies on in vitro the salt tolerance of turf grasses. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 32: 117-123
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